ジアセチル

ジアセチルとは？その生成、食品への影響、そして安全性

ジアセチル（diacetyl）は、IUPAC名で2,3-ブタンジオンと呼ばれる有機化合物です。化学式はC4H6O2で表され、2つのアセチル基が結合したジケトンの一種です。かつて醸造業界では、前駆体や同族体を含めてダイアセチルとも呼ばれていました。

ジアセチルの特徴

特徴的な香り: バターやチーズに似た独特の香りを持ちます。
食品への影響: 発酵飲料や食品の品質に大きな影響を与えます。低濃度では好ましい風味をもたらすこともありますが、高濃度では品質低下を示す異臭となります。
引火性: 引火性があり、特に空気との混合蒸気は爆発性を有するため、取り扱いには注意が必要です。
加齢臭との関連: 2013年には、マンダムによって30代から40代の「おやじ臭」の原因物質の一つであることが特定されました。

ジアセチルの生成

ジアセチルは、主に以下の2つの経路で生成されます。

1. 微生物による発酵: 酵母や乳酸菌などの微生物が発酵する際に生成されます。
2. 加熱処理: コーヒー豆などの原料を加熱処理する際に、炭水化物の分解によって生じる場合があります。

酵母による生成

酵母細胞内では、ピルビン酸と活性アセトアルデヒドが酵素の働きで結合し、バリン生合成の中間体であるアセト乳酸が生成されます。このアセト乳酸が酸化的に分解されることで、ジアセチルが生成されます。しかし、活性の高い酵母が存在する環境では、ジアセチルはアセトインに還元されやすいため、ジアセチルとして存在し続けることは稀です。

乳酸菌による生成

乳酸菌もジアセチルを生成することが知られています。乳酸菌によるジアセチル生成経路としては、アセト乳酸の酸化的脱炭酸分解と、アセチルCoAと活性アセトアルデヒドの生合成の2つが考えられています。

食品におけるジアセチルの評価

ジアセチルは、食品の種類によって評価が大きく異なります。

乳製品: 発酵バターや一部のチーズなど、乳酸発酵によって製造される乳製品では、風味に不可欠な要素とみなされます。
酒類: 清酒やビールなど、アルコール[[発酵]]によって製造される飲食品では、好ましくない異臭として扱われます。

乳製品におけるジアセチル

発酵バターでは、ジアセチルの最適濃度は2mg/L程度とされています。日本では、0.5mg/L程度のものが好まれる傾向があります。カッテージチーズなどの非熟成チーズでも、適度なジアセチル臭は好ましいとされます。

酒、食酢におけるジアセチル

清酒の醸造においては、ジアセチル臭は「つわり香」「火落ち香」と呼ばれ、あってはならないものとされています。ビール醸造では、発酵時の麦汁の温度や酸素供給量を調整することで、ジアセチルの生成を制御しています。ワイン醸造では、乳酸菌によるマロラクティック発酵によってジアセチルが生成されます。食酢においても、日本では「むれ香」「つわり香」と呼ばれ、特にドレッシング用では好ましくない匂いとされています。

ジアセチルの用途

ジアセチルは、食品用フレーバーとして、マーガリンやバター・チーズ風味のスナック菓子、ワインやビネガーなどに添加されます。また、ラベンダー油などの合成精油の調合にも用いられます。

ジアセチルの毒性

香料としてジアセチルを使用する工場の労働者において、閉塞性細気管支炎が発症する事例が報告されており、ジアセチルとの関連が疑われています。

まとめ

ジアセチルは、食品の風味に影響を与える重要な化合物です。その生成メカニズムや食品への影響を理解することで、より高品質な食品製造に繋げることができます。しかし、高濃度のジアセチルは健康に悪影響を及ぼす可能性もあるため、取り扱いには十分な注意が必要です。

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